儀器科學與技術學科研究生系列教學參考書：視覺測量原理與方法

　　《儀器科學與技術學科研究生系列教學參考書：視覺測量原理與方法》以科研實踐為基礎，介紹了基於視覺原理、面向機械製造應用背景的視覺測量方法和技術，論述了視覺測量研究的內容、方法和關鍵技術，結合典型的應用需求，給出了視覺測量應用系統的原理和實現技術，對視覺測量原理方法和工程實現作了較為系統的梳理和歸納。
　　《儀器科學與技術學科研究生系列教學參考書：視覺測量原理與方法》可作為高等院校測試計量技術及儀器、檢測技術、機械設計及其自動化等專業研究生的參考教材，也可作為其他相近專業的學習參考書，同時可供相關領域相關專業的科研人員和工程技術人員參考。

前言
第1章 緒論
1.1 先進製造與視覺測量
1.2 視覺測量的發展
1.3 視覺測量的主要研究內容
1.3.1 視覺攝像機
1.3.2 成像模型及其參數確定
1.3.3 結構標定與系統標定
1.3.4 高精度亞像素圖像處理
1.3.5 光學編碼與輔助光學靶標
1.3.6 大範圍視覺測量系統
1.3.7 移動視覺測量
1.3.8 視覺測量自動化
參考文獻

第2章 視覺測量的數學基礎
2.1 視覺測量坐標系
2.1.1 視覺測量常用坐標系
2.1.2 常用坐標系之間的關係
2.1.3 共線方程
2.2 空間剛體變換
2.3 仿射變換與透視變換
2.3.1 仿射變換
2.3.2 透視變換
2.4 非線性優化
2.4.1 非線性優化的定義
2.4.2 一維搜索方法
2.4.3 無約束非線性優化方法
2.4.4 約束非線性優化方法
參考文獻

第3章 圖像信息預處理
3.1 圖像濾波
3.1.1 圖像濾波概述
3.1.2 圖像濾波的分類
3.1.3 典型濾渡算法
3.2 特徵增強
3.2.1 特徵增強概述
3.2.2 典型增強方法
3.3 區域分割與分析
3.3.1 區域分割與分析概述
3.3.2 典型區域分割與分析方法
3.4 邊緣檢測
3.4.1 邊緣檢測概述
3.4.2 典型邊緣檢測方法
參考文獻

第4章 圖像精密處理
4.1 圖像匹配
4.1.1 Hough變換
4.1.2 基於灰度的模版匹配
4.2 多頻道匹配算法
4.3 處理精度分析
4.4 最小二乘模板匹配
4.4.1 最小二乘模板匹配法
4.4.2 自適應模板的構造
4.5 光學控制點
4.5.1 定向反光標誌
4.5.2 點狀光源
4.5.3 紅外LED特性
4.5.4 高倍率圖像細分
參考文獻

第5章 圖像的硬件處理
5.1 硬件處理概述
5.2 典型硬件處理算法
5.2.1 二維卷積在FPGA中的實現
5.2.2 中值濾波在FPGA中的實現
5.2.3 Hough變換實現直線粗提取
5.3 常用的硬件處理平台
5.3.1 DSP及開發平台
5.3.2 FPGA及開發平台
參考文獻

第6章 圖像傳感器模型
6.1 二維成像模型
6.1.1 小孔成像模型
6.1.2 實際攝像機內參數模型
6.2 二維成像模型
6.3 成像模型標定
6.3.1 常規攝像機內參數校準概述
6.3.2 立體和虛擬立體靶標攝像機內參數校準
6.3.3 攝像機內參數校準細化補償
參考文獻

第7章 視覺測量原理
7.1 結構光測量
7.1.1 結構光視覺原理
7.1.2 點結構光視覺傳感器數學模型
7.1.3 線結構光視覺傳感器數學模型
7.1.4 多線結構光視覺傳感器數學模型
7.1.5 結構光視覺傳感器標定方法
7.2 立體視覺測量
7.2.1 雙目立體視覺測量模型
7.2.2 雙目立體視覺傳感器標定方法
7.3 單攝像機測量
7.3.1 單攝像機測量數學模型
7.3.2 控制點空間坐標求解的多義性
7.4 光束平差測量
7.4.1 光束平差測量數學模型
7.4.2 平差初值的獲取
參考文獻

第8章 工業在線視覺測量系統
8.1 固定式多傳感器在線測量系統
8.1.1 系統的工作原理
8.1.2 系統全局校準
8.1.3 誤差補償
8.1.4 系統機械結構
8.1.5 控制系統
8.1.6 數據管理
8.2 柔性在線測量系統
8.2.1 黍性在線測量系統的工作原理
8.2.2 系統校準
8.2.3 機器人定位誤差補償
8.2.4 在線測量系統的工作過程與控制網絡
參考文獻

第9章 數字化視覺精密測量
9.1 概述
9.1.1 測量系統的構成
9.1.2 測量原理及工作流程
9.2 相機成像基站的外部方位
9.2.1 初始絕對方位
9.2.2 相機成像基站的相對方位
9.3 空間特徵點匹配
9.3.1 基於外極線約束的特徵點匹配方法
9.3.2 基於外極平面角的特徵點匹配方法
9.4 三角測量與反推投影
9.4.1 空間特徵點三角測量原理
9.4.2 空間特徵點反推投影
9.5 空間優化平差及後處理
9.5.1 基於共線方程的光束優化平差
9.5.2 快速優化平差和後處理
參考文獻